賴奕英,郭承君,占東霞,蘇麗麗,武曉剛
(1.新疆農業(yè)大學,烏魯木齊830052;2 九圣禾種業(yè)股份有限公司,新疆昌吉831100)
棉花是我國重要的經(jīng)濟作物[1]。當前,我國耕地面積日益縮減,糧棉爭地矛盾日益凸顯,迫切需要采取措施來提高棉花單位面積產量[2-3]。密度是棉花產量形成的重要因素,而通過密植建立高效的群體結構是棉花增產的主要途徑[4-7]。新疆棉區(qū)是我國重要的優(yōu)質棉基地[8-9],在國民經(jīng)濟發(fā)展中占有舉足輕重的地位,棉花種植面積、總產量、單產和調出量等20 多年連續(xù)保持全國第一。 近年來隨著滴灌技術和機采棉技術的推廣,植棉效益大幅度增加,棉花生產已成為新疆農業(yè)的支柱產業(yè)[10]。 新疆棉區(qū)以種植早中熟棉花品種為主,矮、密、早、膜是植棉的關鍵技術[11-12]。 針對滴灌條件下種植密度對棉花群體與個體的關系,對單株結鈴、鈴重、衣分、籽棉產量、皮棉產量及纖維品質的影響等展開研究,旨在探索進一步提高棉花產量,降低生產成本,提高棉花機械化生產水平的技術措施。
供試棉花品種,選擇南疆植棉區(qū)主要栽培品種新陸中76 號原種(由新疆九圣禾種業(yè)股份有限公司棉花研究院提供)。
2017―2018 年試驗地設在九圣禾種業(yè)股份有限公司棉花研究院新疆生產建設兵團第七師123團(奎屯)試驗基地,土壤肥力中上等,水利條件好,排灌方便,前茬作物為棉花。 試驗采用隨機區(qū)組排列, 田間種植密度設為7.5 萬株·hm-2、10.5 萬株·hm-2、15.0 萬株·hm-2、18.0 萬株·hm-2、22.5 萬株·hm-2、25.5 萬株·hm-2,重復3 次,小區(qū)面積30 m2。各處理播種時間為4 月20 日,采用機械鋪膜,膜寬2.05 m,一膜四行,膜上機械打孔、人工點播,播種深度為1.5~2.0 cm。 生育期灌水12 次,每次灌水量420~450 m3·hm-2, 灌水方式為高壓膜下滴灌,第一水時間為6 月8 日,停水時間為8 月26 日。不同處理施肥量和施肥時間相同,基肥在耕地前撒施尿素150 kg·hm-2、磷酸二銨525 kg·hm-2、油渣1 500 kg·hm-2。生育期追施尿素450 kg·hm-2、磷酸二氫鉀120 kg·hm-2、硫酸鉀肥300 kg·hm-2、磷酸一銨375 kg·hm-2。 苗期中耕2 次,全生育期化控6次,縮節(jié)胺總用量300 g·hm-2;滴水12 次;防治各種病蟲害9 次;7 月10 日打頂,其他田間管理同一般大田。
1.3.1生育期及農藝性狀調查。每小區(qū)選取中間連續(xù)10 株長勢一致植株,于棉花出苗期、現(xiàn)蕾期、開花期和吐絮期進行生育期調查;于棉花現(xiàn)蕾期調查棉花的株高、第一果枝節(jié)位、果枝數(shù)、主莖葉片數(shù)和蕾、花、鈴數(shù)。
1.3.2產量和品質測定。棉花吐絮結束后,每處理分別在棉株的上、 中、 下部收摘正常吐絮棉鈴50個,進行室內考種,測定鈴重、衣分和籽指,棉花樣品送到農業(yè)農村部棉花品質監(jiān)督檢驗測試中心分析纖維長度、長度整齊度指數(shù)、斷裂比強度、伸長率、馬克隆值等指標。
表1 說明, 不同種植密度的棉花生育期在130~138 d,而隨著密度的增加,生育期延長。 密度7.5 萬株·hm-2、10.5 萬株·hm-2, 棉花現(xiàn)蕾開花早,比25.5 萬株·hm-2開花早7 d,生育期縮短8 d。
表2 表明,隨著棉花種植密度的增加,株高、果枝節(jié)位高度增高;單株主莖葉片數(shù)、果枝、蕾、花、鈴減少,鈴重降低,且畸形鈴增多。 密度對單株果枝數(shù)、鈴數(shù)影響較大。處理7.5 萬株·hm-2的單株結鈴高達16.6 個, 而處理25.5 萬株·hm-2單株結鈴最少,只有5.2個。
表1 種植密度對棉花生育期的影響
表2 種植密度對棉花農藝性狀的影響
表3 說明, 棉花種植密度與鈴重有很大關系,密度越大鈴重越小,密度越小鈴重越高。 種植密度7.5 萬株·hm-2時,平均鈴重最高,為6.57 g;其次為10.5 萬株·hm-2,鈴重為6.55 g;以種植密度25.5 萬株·hm-2平均鈴重最低,為5.28 g。 另外,種植密度越小衣分越高,種植密度7.5 萬株·hm-2時,平均衣分最高,為44.82%。
表3 種植密度對棉花產量性狀影響
密度為10.5 萬株·hm-2、15.0 萬株·hm-2、18.0萬株·hm-2、22.5 萬株·hm-2處理間,籽棉產量差異不大,其中以15.0 萬株·hm-2籽棉單產最高,其次為18.0 萬株·hm-2。 種植密度在7.5 萬株·hm-2時,密度太小總株數(shù)不夠,雖單株優(yōu)勢較強,但無法彌補低密度造成的損失。 密度在25.5 萬株·hm-2時,密度太大,中下部蕾鈴脫落多,通風透光性差,畸形棉鈴多,影響產量。
由表4 可以看出,棉花種植密度對纖維長度影響不大; 但斷裂比強度隨著密度的增加而下降;馬克隆值隨著密度的增加而變小。
表4 種植密度對棉花纖維品質的影響
試驗結果證明,種植密度對棉花生長發(fā)育影響明顯。 密度大,花鈴期棉田中、下部光照條件差,棉株下部脫落重,結鈴部位上移,且中、下部棉鈴鈴期延長,造成棉花吐絮較晚生育期延長。 進一步說明適當降低棉花種植密度,能促進個體發(fā)育:通風透光性好,現(xiàn)蕾開花早且集中,吐絮早生育期提前[13-14]。
在早中熟棉區(qū)種植密度為15.0 萬株·hm-2、18.0 萬株·hm-2時, 棉花田間通風透光條件好,群體和個體間的關系易協(xié)調,棉花長勢均勻整齊一致、好管理。 因此,最適宜的密度是15.0 萬~18.0 萬株·hm-2。
棉花種植密度與鈴重有著密切的關系:密度小通風透光條件好,單株結鈴多且大;密度大田間蔭蔽,中下部通透差,蕾鈴脫落重、鈴小畸形鈴多,影響棉花產量的提高。 密度對棉花纖維長度影響較小。